臭氧氧化-曝氣生物濾池處理印染廢水

1、1臭氧－曝氣生物濾池處理酸性玫瑰紅染料廢水汪曉軍林德賢顧曉揚董方華南理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院廣東廣州510640摘要摘要：在實驗室配制含酸性玫瑰紅染料的印染廢水，采用臭氧氧化－曝氣生物濾池工藝開展處理試驗。試驗運行結(jié)果表明：臭氧氧化處理能提高模擬廢水的可生化性，BODCOD值由原水的0.18上升到0.36。經(jīng)組合工藝處理后出水COD小于40mgL，色度40倍以下，SS約50mgL。處理效果良好。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：印染廢水；酸性玫瑰紅染料；

2、臭氧；曝氣生物濾池；難生物降解中圖分類號：中圖分類號：X701文獻(xiàn)標(biāo)識碼：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：文章編號：文章編號：TreatmentofdyeContainingwastewaterbyozonizingbiologicalaeratedfilterprocessLinDexianWangXiaojunGuxiaoyangDongfangSchoolofEnvironmentalScienceEngineeringSouthChinaUnive

3、rsityofTechnologyGuangzhou510640Abstract:Theozonizingbiologicalaeratedfilterprocesswasusedtotreatthedyecontainingwastewater.TheresultshowsthattheozonizingcanimprovethebiodegradabilitytheBODCODratioincreasefrom0.18to0.36.

4、TheeffluentqualitiesareCODlessthan40mgL、SSabout50mgLcollessthen40timesverygoodresultwasgotbythisprocess.Keywds:Dyeingwastewateracidroesdyeozonebiologicalaeratedfilterrefractywastewater酸性玫瑰紅為氧雜蒽染料，在厭氧及好氧條件下均難以生物降解[1]，另外由于

5、酸性玫瑰紅水溶性很好，利用混凝的方法難以去除。因而當(dāng)生產(chǎn)過程中主要采用酸性玫瑰紅染料時，生產(chǎn)過程排放的廢水可生化性差，難以處理。目前該類廢水常用的處理方法是加入次氯酸鈉氧化脫色，但次氯酸鈉氧化對COD去除率低，出水COD仍超標(biāo)，且在氧化過程中會產(chǎn)生致癌的THMs物質(zhì)[2]。該類廢水COD不高，但可生化性非常差，針對含酸性玫瑰紅等難生物降解染料的印染廢水開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的工藝有較大意義。對難生物降解廢水的處理，采用化學(xué)氧化技術(shù)提高難降解物質(zhì)的

6、可生化性是一種有效的方法[3][4]。本文首先采用臭氧氧化處理脫色及提高廢水的可生化性，根據(jù)廢水COD不高的特點，采用對低濃度廢水具有高效處理性能的曝氣生物濾池工藝進(jìn)一步去除有機(jī)污染物。1實驗裝置與實驗方法1.1模擬廢水配制某廠使用酸性玫瑰紅染料對錦綸布染色，每生產(chǎn)一噸布約產(chǎn)生10噸廢水，用染料約2.5kg，加入除油劑及勻染劑2kg，染料上染率約90%，10%的染料被廢染液或漂洗水帶走。廢水中主要污染物質(zhì)包括沒有上染的酸性玫瑰紅染料、除

7、油劑和勻染劑，也有少量布面上殘留的雜質(zhì)。在實驗室參照廢水的污染物主要成分含量配制模擬廢水：酸性玫瑰紅染料30mgL，除油劑和勻染劑各200mgL。模擬廢水的水質(zhì)如下表1。表一：模擬廢水水質(zhì)Table1TheSimulatingInfluentQualitypH色度CODBOD74000倍300mgL60mgL1.2實驗裝置與操作實驗裝置分兩部分，一部分為臭氧氧化裝置，工藝流程如圖1；另一部分為曝氣生物濾池處理裝置，工藝流程如圖2。實驗裝

8、置所用的設(shè)備見表2。圖1臭氧氧化工藝流程示意圖Fig.1TheProcessDrawing廣東省科技廳項目（2002C31630）作者簡介汪曉軍(1964)華南理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副教授，主要研究方向：水處理藥劑，水處理工程。30.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.50102030405060COD去除率(%)O3染料圖4臭氧氧化對模擬廢水COD去除效果Fig.4CODRemovingEfficie

9、ncybyOzonizingOxidation2.3臭氧處理對模擬廢水可生化性提高的影響一般情況下，化學(xué)氧化能改變難生物降解化合物的結(jié)構(gòu)，使其斷裂成更小的分子，這些中間產(chǎn)物一般比原化合物更易被微生物降解[8][9]。試驗對經(jīng)臭氧染料為3.6和4.5分別處理后的模擬廢水的可生化性的改變進(jìn)行了研究，氧化前后的COD生物降解曲線如圖5、圖6。020406080100120140051015202530354045505560657075原水D

10、COD時間(h)(臭氧)染料=3.6圖5臭氧染料為3.6時模擬廢水氧化前后COD生物降解曲線Fig.5BiodegradabilityCurveofInfluenteffluentbyRatioofOzonetoDye3.6由試驗結(jié)果，模擬廢水經(jīng)臭氧氧化處理后可生化性得到了明顯的改善，不僅適應(yīng)期大大縮短，而且最終達(dá)到的CODBCOD值由原水的0.3增大到氧化后的0.6根據(jù)CODB與BOD的換算關(guān)系[10]，氧化后模擬廢水的BODCOD值

11、為0.36，由此可見，模擬廢水經(jīng)臭氧氧化后由難生物降解變?yōu)橐妆簧锝到狻?20406080100120140051015202530354045505560657075時間(h)臭氧染料=4.5DCOD原水圖6臭氧染料為4.5時模擬廢水氧化前后COD生物降解曲線Fig.6BiodegradabilityCurveofInfluenteffluentbyRatioofOzonetoDye4.52.4臭氧曝氣生物濾池工藝處理模擬廢水的效果（

12、1）不同臭氧投加量的影響對模擬廢水采用臭氧曝氣生物濾池組合工藝進(jìn)行處理，曝氣生物濾池的停留時間固定為5小時，改變不同的臭氧投加量，得試驗結(jié)果如表3。由試驗結(jié)果，不經(jīng)臭氧預(yù)處理，工藝對模擬廢水的COD去除率只有不到30%，色度甚至上升。經(jīng)臭氧處理后，COD及色度去除率大幅上升，在臭氧染料值為3.6時，工藝對模擬廢水的COD去除率可達(dá)約90%，最終出水色度40倍。（2）曝氣生物濾池停留時間對COD去除的影響采用臭氧曝氣生物濾池組合工藝對模擬

13、廢水進(jìn)行處理，固定臭氧的投加量為臭氧染料=4.5，改變曝氣生物濾池的停留時間分別為3小時和7小時。得到組合工藝對模擬廢水處理效果如圖7。曝氣生物濾池停留時間為3小時，出水COD平均約為33mgL，工藝COD去除率平均達(dá)到88%；停留時間為5小時，出水COD平均約為25mgL，工藝COD去除率平均達(dá)到91%；停留時間為7小時，出水COD平均約為16mgL，工藝COD去除率平均達(dá)到95%。組合工藝對模擬廢水的處理取得了非常好的效果。表3不同